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【 智库速报 】AI发展的杀手锏——引人注目的“量子计算机”

2018-03-09 小智 中国新一代人工智能

文章来源 :野村综合研究所官网

小智翻译编辑

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3月8日,日本智库野村综合研究所(NRI)对今后会在商业环境及整个社会产生广泛影响的、与情报通信相关的重要技术在2018年之后将如何发展、怎样实用化进行了预测,形成了“IT路线图”。


扩展介绍

野村综合研究所(简称NRI)是日本一个著名的研究机构,它的前身是野村证券公司的调查部,1965年4月1日正式成立。研究所设有以研究为主的镰仓总部和以调查为主的东京总部,有“双头雕”之称。在纽约、伦敦、香港、巴西等地设有分支机构。 野村综合研究所是日本思想库的代表,不论是其历史和规模,还是国际活动和综合能力,或者是研究实力和影响,在日本乃至世界上都是比较突出的。

本次预测关注探讨的主要为以下八类,分别包括:“人工智能AI”、“AI助理”、“企业聊天平台”、“VR虚拟现实”、“AR增强现实”、“量子计算机”、“金融*AI(AI金融领域的利用)”、“机器人理财顾问2.0”、“市场*AI(AI在市场方面的利用)”。此外,从重要性年年增加的安全技术中选取了“ID与认证安全”、“API安全”、“区块链安全”这三个。

这些与情报技术相关的路线图刊载在了3月9日,也就是今天东洋经济新报发售的单行本《IT路线图2018版——情报通信技术五年后将如此变化!》一书中。本文将对书中被称为AI进化发展杀手锏的“量子计算机”在今后数年间的动向进行整理预测。


对其在用超级计算机也无法解决的问题和未知领域的应用抱有极高期待

量子计算是获得诺贝尔物理学奖的已故美国理论物理学家理查德.P.费曼博士于1982年提出的。因为技术研发颇具困难,

再加上那之后日本不久后就迎来了经济衰颓的泡沫经济时代,研发企业相继退出了这一研究领域,直到现在才再次开始进行关注。理由是加拿大D-Wave Systems公司2011年实现了“量子化学型计算机”的商用化,并且在2015年,Google与NASA使用这一电脑发表了《与原电脑相比,用最高达一亿倍的速度解决了持有一千个变数的整合最优化问题》这一研究成果。

在这之后,日本国内外的研究机构和IT投资企业再次开始在量子计算机的开发上发力,期待将来量子计算机能够在以下几个领域适用,分别是:弄清与新材料和新药的发现相关的分子、化学相互作用、有效利用量子物理学法则的暗号方式、超级计算机无法解决的问题、未知领域等。


到2017年为止,量子化学型计算机的出现和使用场景的探索

2017年,日本国内国外继续通过使用D-Wave Systems公司的量子计算机助手开展向着“组合最优化问题”的实用化的研究。对大部分企业来说,量子计算仍然是陌生而未知的技术。虽然企业尽可能地在利用D-Wave,依然存在“能解决什么样的工作问题、难以判断怎样实施并解决问题”等难题。因此,与开展量子化学研究的国内大学等机构共同着手利用场景探测是这一时期的研究特征。

量子计算机关联路线图

 

2018~2022年度:黎明期。用量子化学计算的AI研究进展和量子超越性的实现

加上D-Wave,用内阁府的产学官联合计划“革新的研究开发推进计划(ImPACT)”来开发的激光网络型计算机在云环境公开,模拟方式的量子计算机的有效利用变得活跃了。因此,进行组合最优化问题、适用性的研究,使得面对为汽车自动驾驶而进行图像确认、为拥堵预判而进行路线最优化、面向消费者的针对性广告投送等问题时开始进行必要属性分类的最优化,可以预想这一研究成果今后会在多场合多领域频繁展现。

2020年之后,可以预见依托IBM、Google等公司的量子门型计算机的云服务将开启。这两家公司提供的预计50量子比特的量子计算机在理论上将拥有1000兆倍FLOPS的运算能力,将实现具有凌驾于过去计算机之上的(量子超越性)可能性。


2024年以后:发展期。朝着实现通用量子计算机而研究的进展

实现量子超越性之时,期待可以利用“通用量子计算机”的出现来解决各种各样的问题。但是,把超电导体在接近绝对零度的温度处(零下273度)冷却,能使量子状态安定可控的量子门型量子计算机极易受到外部噪音的影响,也存在很难使量子状态安定下来这一棘手问题。

特别是伴随着计算机的规模越来越宏大,利用量子比特的计算将会越来越多,错误的发生率也将提高。要实现通用型量子计算机,使其具有高性能计算能力并同时具有抗错性,可以预想要达到这些需要进行相当长时间的研究。

针对这一课题,微软公司正在进行能使量子状态容易安定的“拓扑量子计算机”的开发,可以预见其将成为“量子计算机”领域继IBM和Google之外研究开发的又一重要力量。





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